معدل التدفق الكتلي إلى معدل التدفق الحجمي: كيف ومثال المشكلة


سنناقش في المقالة موضوع معدل التدفق الكتلي إلى معدل التدفق الحجمي والحقائق ذات الصلة بها وتطبيق معدل التدفق الكتلي على معدل التدفق الحجمي في الهندسة وأغراضها.

للحصول على قيمة معدل التدفق الحجمي من معدل التدفق الكتلي ، نحتاج إلى قسمة قيمة معدل التدفق الكتلي على الكثافة.

معدل التدفق الشامل:

من قانون تحويل الكتلة نحصل على مفهوم واضح لمعدل التدفق الشامل. الكتلة يظل معدل التدفق ثابتًا في حالة قياسية حيث يتم تثبيت الوقت والضغط ، إذا لم يتم إضافة كتلة أو إزالتها من المصدر الخارجي للكائن.

معدل التدفق الشامل يمكن تعريفها على أنها كتلة المادة السائلة تتحرك في فترة زمنية محددة من منطقة مقطعية معينة عند ضغط ودرجة حرارة ثابتين.

معدل التدفق الشامل
رصيد الصورة - Wikiwand.com

مزيد من المعلومات حول معدل التدفق الشامل: علاقاته الهامة والأسئلة الشائعة

بمساعدة معدل التدفق الكتلي ، يمكننا قياس الجزيئات الموجودة في السائل المتدفق من خلال القياس الصكوك.

معدل التدفق الحجمي:

في نظام الأنابيب الحجمي معدل التدفق هو عامل حيوي. من خلال معدل التدفق الحجمي هذا يمكننا تلخيص حالة السائل.

في داخل الأنبوب ، يتدفق حجم السائل في منطقة مقطعية في فترة زمنية معينة في الحالة القياسية حيث تكون درجة الحرارة والضغط ثابتين.

معدل التدفق الشامل إلى معدل التدفق الحجمي
معدل التدفق الحجمي
حقوق الصورة - ويكيبيديا

معدل التدفق الشامل إلى صيغة معدل التدفق الحجمي:

في هذه المقالة سنناقش حول موضوع القداس معدل التدفق إلى صيغة معدل التدفق الحجمي مع حقائق مفصلة.

صيغة معدل التدفق الشامل:

يوفر صيغة معدل التدفق الشامل هو،

معدل التدفق الشامل = (كثافة السائل) * (سرعة السائل) * (منطقة المقطع العرضي)

رياضيا يمكن التعبير عنها على النحو التالي ،

ṁ = ρVA

حيث ، ρ = كثافة السائل المتدفق

V = سرعة المادة السائلة

أ = منطقة المقطع العرضي

من المعادلة أعلاه معدل التدفق الشامل يمكن التعرف بسهولة على أن معدل تدفق الكتلة يعتمد على الكثافة والسرعة والمساحة وله علاقة مباشرة بهذه المعلمات الثلاثة

في كلمة أخرى ، يمكن التعبير عن معدل التدفق الكتلي على أنه النسبة بين التغير في كتلة المادة السائلة إلى التغيير في الوقت المحدد.

يمكن التعبير عنها عدديًا كـ ،

ṁ = dm / dt

وحدة معدل التدفق الشامل هو كيلوغرام في الثانية (كجم / ث). في المعادلة ، تُستخدم بشكل أساسي للتصنيف من العادي m ، والذي نستخدمه عمومًا في غرض العمل.

معدل التدفق الحجمي:

صيغة معدل التدفق الحجمي هي ،

معدل التدفق الحجمي = (سرعة تدفق السائل) * (منطقة المقطع العرضي)

رياضيا شكل معدل التدفق الحجمي ،

س = فا

حيث ، Q = معدل التدفق الحجمي للسائل

ت = السرعة

أ = منطقة المقطع العرضي

في كلمة أخرى ، يتم تعريف معدل التدفق الحجمي على أنه النسبة بين تغيرات الحجم مع التغيير في الوقت.

يمكن التعبير عنها كـ Q = dV / dt

بعد دراسة معادلة معدل التدفق الحجمي وجدنا أن معدل التدفق الحجمي يعتمد بشكل أساسي على سرعة السائل والمساحة. وحدة هذه المعلمة هي متر مكعب في الثانية. أبعاد معدل التدفق الحجمي ، L3T-1.

مزيد من المعلومات حول معدل التدفق الحجمي: كل هذا مفهوم مهم

كيف تقوم بتحويل معدل التدفق الكتلي إلى معدل التدفق الحجمي?

معدل التدفق الكتلي لنظام الأنابيب هو إجمالي الكتلة التي تتحرك في مادة ما ، ويتم التعبير عدديًا عن معدل التدفق الكتلي بالجنيه. بطريقة أخرى ، فإن معدل التدفق الحجمي هو الحجم الكلي الذي يتحرك لمادة ما. يتم التعبير عدديًا عن معدل التدفق الحجمي بالأقدام المكعبة.

تحويل الكتلة معدل التدفق إلى الحجم معدل التدفق: في بداية العملية ، يتم تقسيم معدل التدفق الكتلي على كثافة السائل المتدفق. بعد القسمة التي تأتي النتيجة هي قيمة معدل التدفق الحجمي. يتم التعبير عن هذا عدديًا بالأقدام المكعبة.

بشكل عام عندما نفكر في قياس التدفق ، يتم أخذ المادة السائلة والغازات في الاعتبار لجسم ما. تعتبر كتلة الجسم كثافة تحتوي على حجم الجسم. يمكن التعبير عنها بالجنيه لكل قدم مكعب.

على سبيل المثال:

لنفترض أن معدل التدفق الكتلي لجسم ما هو 200 رطل وأن الكثافة 20 رطلاً بالأقدام المكعبة ، فإن معدل التدفق الحجمي هو ،

معدل التدفق الحجمي = معدل التدفق الكتلي / الكثافة = 200/20 = 10 قدم مكعب.

باستخدام الكتلة معدل التدفق ومعدل التدفق الحجمي نحصل على العلاقة الذي يرد أدناه ،

س = ṁ / ρ

ṁ = س س ρ

هل معدل التدفق الحجمي هو نفسه معدل التدفق الشامل؟

يستخدم معدل التدفق الحجمي بشكل أساسي لقياس مقدار الحجم الموجود في السائل حيث يستخدم معدل تدفق الكتلة لقياس الجزيئات في السائل المتدفق.

يمكن تعريف معدل التدفق الحجمي بأنه ، في منطقة ثلاثية الأبعاد ، يتدفق الغاز الحالي عند درجة حرارة وضغط ثابتين في فترة زمنية معينة.

يمكن تعريف معدل تدفق الكتلة لأن الجزيئات الموجودة في المادة السائلة تتدفق عبر منطقة مقطعية معينة في حالة قياسية.

مشاكل حول كيفية تحويل معدل التدفق الكتلي إلى معدل تدفق الحجم:

المشكلة: في منزل راجيش ملأ خزان مياه بمساعدة أنبوب. نصف قطر الأنبوب 3 سم. عندما يملأ راجيش الخزان يستغرق ساعتين. سرعة تدفق الماء عبر الأنبوب 2 م / ث. افترض أن كثافة الماء 8.2 كجم / مكعب لكل متر. أوجد معدل التدفق الحجمي والكتلي.

حل: نحن نعرف ذلك،

مساحة الأنبوب هي ،

معدل التدفق الحجمي للأنبوب هو ،

معدل الكتلة للأنبوب هو ،

الأسئلة المتكررة:

المشكلة: خزان المياه ممتلئ تمامًا بالسوائل. يتدفق السائل في خزان المياه بسرعة 90 مترًا في الثانية. تبلغ المساحة الإجمالية لخزان المياه 0.9 متر مربع. السائل يحمل كمية الكثافة 1.6 جرام لكل متر مكعب. احسب معدل تدفق الكتلة للسائل في خزان المياه.

حل: البيانات المعطاة ،

ρ = 1.6 جرام لكل متر مكعب

أ = 0.9 متر مربع

V = 90 مترًا في الثانية

نحن نعلم ذلك،

ṁ = ρ VA

ṁ = 1.6 × 0.9 × 90 = 129.6 جرامًا في الثانية.

معدل التدفق الكتلي للسائل في خزان المياه هو 129.6 جرام في الثانية.

المشكلة: حدد قطر الأنبوب. أنبوب متصل بخزان المياه من خلاله يتدفق الماء. معدل تدفق كتلة الماء الذي يتدفق عبر الأنبوب 120 جرامًا في الثانية. كثافة وسرعة الماء على التوالي 1.2 جرام لكل متر مكعب و 0.2 متر لكل ثانية.

حل: البيانات المقدمة هي ،

ṁ = 120 جرامًا في الثانية

ρ = 1.2 جرام في الثانية

V = 0.2 متر في الثانية

نحن نعلم ذلك،

ṁ = ρVA

أ = م / فولت = 120 / 1.2 × 0.2 = 500 متر مربع

الآن نعلم أيضًا أن صيغة المقطع العرضي هي ،

أ = π س ص2

هنا ، r = Radius

د = 119.52 مترًا ، لذا يبلغ قطر الأنبوب 119.52 مترًا.

إندراني بانيرجي

مرحباً .. أنا إندراني بانيرجي. أكملت درجة البكالوريوس في الهندسة الميكانيكية. أنا شخص متحمس وأنا شخص إيجابي حول كل جانب من جوانب الحياة. أحب قراءة الكتب والاستماع إلى الموسيقى. دعنا نتواصل من خلال LinkedIn-https: //www.linkedin.com/in/indrani-banerjee-2487b4214

آخر المقالات